五相立体成像测绘系统|三维数字成像系统的介绍
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❶ 嫦娥一号的立体相机是由哪些系统组成的
科学目标:中国在2007年10月24日发射了第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”,这是我国深空探测的第一步。中国进行月球探测的科学目标是:获取月球表面三维立体影像;对月球表面有用元素及物质类型的含量和分布进行分析;月壤厚度的测量和氦-3资源量的评估;地月空间环境的探测。
有效载荷:为完成上述这四项科学目标,“嫦娥一号”将安装五种科学探测有效载荷设备,包括CCD立体相机和干涉成像光谱仪;激光高度计;微波探测仪;γ/X射线谱仪和空间环境探测系统。此外,还专门为它设计了一套有效载荷数据管理系统,以便有效采集、存储、处理、和传输有效载荷的科学数据。
CCD立体相机和激光高度计它们共同来完成获取月球表面三维立体影像这一目标;干涉成像光谱仪和γ/X射线谱仪完成第二个科学目标,即分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布;微波探测仪完成第三个科学目标,即测量月壤厚度和评估氦-3资源量;
立体相机和干涉成像光谱仪
立体相机主要是由四个系统来组成的,分别是光学系统、支撑光学系统的结构件、CCD平面阵列和相应的信号处理子系统组成。卫星飞行时,三个平行的CCD线阵可以获取月球表面同一目标星下点、前视、后视三幅二维原始数据图像,经三维重构后,再现月表三维立体影像。干涉成像光谱仪用以获取月球表面多光谱图像。而这项设备主要包括三个光学子系统,即Sagnac干涉计、傅立叶变换透镜和柱形透镜。
激光高度计系统:这项系统主要用于测量卫星到月表星下点间的距离,它是由激光发射器及接收器两大部分组成。激光发射器是用来发射激光脉冲到月球表面,而接收器则是用来接收被后向散射的激光脉冲,激光脉冲的往返时间向人们传递了卫星到月表的距离信息。
γ/X射线谱仪:这项科学探测设备用来测量月球表面元素的种类和丰度。月球表面物质的原子或原子核受到宇宙线粒子的轰击而激发,会产生特征的X射线和γ射线;一些天然放射性元素可以自己发射核γ射线,不同的元素可释放不同能量的特征γ谱线。通过γ射线谱仪测量这些特征γ谱线的能量和通量,科学家可以推导出月表元素的种类和丰富程度。γ射线谱仪和X射线谱仪都是用来对月面成分进行研究的,其测量结果可以起到很好地互补作用。
❷ 三维测量技术的方法及应用
光学主动式三维测量目前,主动式光学三维测量测量技术已广泛用于工业检测、反求工程、生物医学、机器视觉等领域。例如,复杂的叶轮和叶片的面形检测,汽车车身的检测,人类口腔牙型测量,整形外科效果评价,用于制鞋CAD的鞋楦三维数据采集,各种实物模型的三维信息记录与仿形等。三维高速度、高精度测量技术将随着测量方法的完善和信息获取与处理技术的改进而进一步发展,在新的更加广阔的研究和应用领域中发挥重要作用。主动式光学非接触测量技术大体上可分为飞行时间法、主动三角法、莫尔轮廓术、投影结构光法、自动聚焦法、离焦法、全息干涉测量法、相移测量法等。以下对几种主要的方法进行以下简单介绍。3.2.1.飞行时间法飞行时间法是基于三维面形对结构光束产生的时间调制,一般采用激光,通过测量光波的飞行时间来获得距离信息,结合附加的扫描装置使光脉冲扫描整个待测对象就可以得到三维数据。飞行时间法以对信号检测的时间分辨率来换取距离测量精度,要得到高的测量精度,测量系统必须要有极高的时间分辨率,常用于大尺度远距离的测量。3.2.2.干涉法干涉测量是将一束相干光通过分光系统分成测量光和参考光,利用测量光波与参考光波的相干叠加来确定两束光之间的相位差,从而获得物体表面的深度信息。这种方法测量精度高,但测量范围受到光波波长的限制,只能测量微观表面的形貌和微小位移,不适于大尺度物体的检测。3.2.3.主动三角法光学三角法是最常用的一种光学三维测量技术,以传统的三角测量为基础,通过待测点相对于光学基准线偏移产生的角度变化计算该点的深度信息。根据具体照明方式的不同,光学三角法可分为两大类:被动三角法和基于结构光的主动三角法。双目视觉是典型的被动三维测量技术,它的优点在于其适应性强,可以在多种条件下灵活地测量物体的立体信息,缺点是需要大量的相关匹配运算以及较为复杂的空间几何参数的校准等问题,测量精度低,计算量较大,不适于精密计量,常用于三维目标的识别、理解以及位形分析等场合,在航空领域应用较多。主动三维测量技术根据三维面形对于结构光场的调制方式不同,可分为时间调制和空间调制两大类。飞行时间法是典型的时间调制方法,激光逐点扫描法、光切法和光栅投射法是典型的空间调制方法。3.2.4.相移测量法相移测量法是一种重要的三维测量方法,它采用正弦光栅投影和相移技术,投影在物体上的光栅,根据物体的高度而产生变形,变形的光栅图像叫做条纹图,它包含了三维信息。相移法是一种在时间轴上的逐点运算,不会造成全面影响,计算量少。另外,这种方法具有一定抗静态噪声的能力。缺点是不能消除条纹中高频噪声引起的误差。在传统相移系统中,精确移动光栅的需要增加了系统的复杂性。而在数字相移系统中,用软件控制精确地实现相位移动。某些应用场合不允许测量多幅图像,但只要没有以上限制,相移法仍然是首选方案。
❸ 三维数字成像系统的介绍
航空照相机通过快门一次开启,使目标波谱反射辐射能量同时在平面分布内的感光材料上形成二维模拟图像容;光机扫描仪(或线阵CCD推扫仪)采用探测器件或CCD线阵,随扫描镜的旋转逐个成像为像元,由若干个像元(一次旋转)组成一维阵图像或通过快门开启一次线阵CCD各元素同时成一维阵图像,靠飞行器运动完成二维数字成像;面阵CCD与航空照相机一样,只不过用面阵CCD替代感光材料承影面,而形成二维数字图像;侧视成像雷达(SAR)也是在距离向波束式一次获取一维数据,靠飞行器运动完成方位向的移动最终成为二维数字图像等等。从二维图像为基础获取三维数字图像信息,则需要通过立体观测方式、相位干涉方式或其它复杂技术途径重建三维数字图像。这种重建过程是个处理技术要求较高、过程繁琐的技术作业过程。
❹ 卫星遥感图像的成像原理和普通图像有哪些差异呢
不同传感器有些许差距,spot卫星的HRV是属于线阵推扫,有点儿类似徕卡的ADS系列(航空线阵)它是单行CCD会呈一个波段。landsat搭载的MSS,TM,ETM,ETM+他们是掸扫试,就是在入瞳处有一个多面棱镜,高速的旋转,进入的光线通过光栅进行分光。还有一些LIDAR图像就是利用扫描仪在灰机或者地面扫出点云然后再渲染成大家常见的立体。SAR就是合成孔径雷达,比较好使就是加拿大和德国的,一般要买,就是侧视成像,将距离向的地物按回波先后顺序进行记录,然后在利用合成孔径技术将真实孔径进行合成。还有一些比较前沿的比如GF—5,最近应该要发了,甚高分红外~就是利用物体自身的热辐射进行成像。
❺ dpa拍照式三维测量系统的dpa是什么缩写
四维彩超是目前最先进的彩色超声检查设备。能立体成像,直观的观测腹中宝宝的健康状况,对胎儿畸形排查有着显著的功效,除此之外还能为宝宝摄影留念,照片,录像都可以。四维彩超相对三维彩超多了时间这个第四维,等于是实时的三维。比三维更直观,更清晰。
❻ 理想光学系统立体物体成像不相似原因
首先是把不可见光用棱镜分散成可见光,再从分散的可见光线中观察发现物体成像有时间变化规律
❼ 什么是光谱立体投影系统
光谱分离立体成像技术是目前世界上最先进的立体投影显示技术,完美的分离, 独特的,舒适的,轻松的立体解决方案,目前包括BARCO在内的一些国际知名厂商均采用该项技术应用于其被动式立体投影显示系统解决方案中。 这种技术的实现立体成像时不再需要特殊的具有偏振反射特性的金属投影幕,只需要普通的投影屏幕甚至在白墙上就可以实现立体成像,从而有效的避免偏振立体成像技术中因屏幕太大或多通道系统存在的"太阳效应"问题。 系统配置: 1. 外面覆盖着白色的外壳,里面有2台2,000流明DLP 3D 立体投影仪,该投影仪性能:一个大范围缩放的透镜,1.3-2.5:1 的缩放比率,1,800:1的对比度,支持垂直和水平梯形校正,最大分辨率为: 1280 x 1024 ,安装了经久耐用的线偏振玻璃片。 2. 可移动的图形工作站: 2.33 GHz 的64 位双核CPU处理器,4GB内存,Windows XP Pro 操作系统,512 MB显存的Nvidia Quadro FX 3500 M 显卡(每秒运算191,000,000,000,000个三角面),CD/DVD光驱,120GB硬盘——融合以上硬件整合的一套健全计算机系统。 3. 手提式的 (三脚架) 金属软幕,尺寸 72"(长宽比:4:3 长宽尺寸:43" x 57")。装放在软装运箱中。 该投影幕能让3D立体效果更完美的显示出来。 4. 线偏振眼镜。 5. 控制装置:长距离的无线光电鼠标。 6. EON ICATCHER 100 Application Library 包括超过100 个高级的ICATCHER 实用例子。详情咨询北京易用视点动漫科技有限公司01068664391
❽ 3D立体成像技术是什么
三维成像技术是指通常我们说一个客观的世界是三维的,客观世界的三维图像通过某种技术把它记录下来然后处理、压缩再传输出去,显示出来,最终在人的大脑中再现客观世界的图像,这个过程就是三维成像技术的全过程。
❾ 什么是立体相机啊,和普通相机有什么区别呢多少钱
2007年10月24日,嫦娥一号探月卫星在西昌卫星发射中心成功发射,奔向距离地球约38万公里外的月球。本次探月,普通人也有望看到月球的真实面貌,这都归功于——立体影像技术。中国首幅月图由嫦娥一号卫星搭载的CCD立体相机采用线阵推扫的方式获取,轨道高度约200公里,每一轨的月面幅宽60公里,像元分辨率120米。一般相机拍摄到的都是平面图像,月球表面有很大的起伏,平面图像不能获得视线深度方向上的影像数据。我国虽然是首次探月,但科学家们要求第一步就得到全月的立体图像,这给相机的研制带来很大的挑战。“嫦娥一号”所用的CCD立体相机在研制中采用了许多创新技术,并在国内外首次提出采用一个大视场光学系统加一片大面阵CCD芯片,用一台相机取代三台相机的功能,实现了拍摄物的三维立体成像。立体相机在工作时,只采集三行CCD的输出,分别获取前视、正视、后视图像,随后进行处理形成立体图像。由于立体相机固定在卫星上不能自由转动,所以它只是随卫星与月球间的相对运动,对月球表面进行扫描成像。 假如没有这台先进的立体相机,按照传统的技术方案就需要在卫星上安装3台相机从3个角度对月球表面同一点拍照。但是,这样会造成有效载荷的重量的增加,由此对火箭的发射能力、卫星的体积和重量及其他配套设施的改造增加一系列技术难度,并使更多科学探测设备在卫星上搭载受到限制。同时这台CCD立体相机还以设备的小型化和轻量化提高了对空间环境的适应能力。 目前全世界已拍摄的月球立体照片数量有限且不完整。这次探月如果顺利进行,我们就能看到由中国人拍摄的系列全月地形地貌立体照片。 当然,对于科学家来说,月球的立体影像资料的价值远不仅仅是为了让大家能看到月球的地貌图片,科学家将根据这些立体画面划分月球表面的构造和地貌单位,制作月球断裂和环形影像纲要图,勾画月球地质构造演化史,研究月球、宇宙的起源。同时这些图像还将为我国后续的二期、三期探月工程服务,包括为下一步月球车以及宇航员登月选择着陆地点提供科学依据。嫦娥一号的立体眼镜 所谓立体测绘,就是对物体表面进行全范围的测绘。目前世界上主流测绘方式包括:立体观测、雷达干涉测量和激光扫描测绘。其中,立体观测技术最为成熟,已经有了100多年的研究历史,毫无疑问也是当今各国用于月球立体测绘的首选通用型技术。立体观测使用人眼左右视差的视觉原理来获取三维信息。嫦娥一号为此就搭载了1台CCD立体相机和1个激光高度计,组成1套“立体眼镜”。立体相机简介 由于月球表面坎坷不平,普通相机所拍摄到的平面图像不能获得视线深度方向上的影像数据,因此需要使用立体相机。 立体相机是进行立体成像的关键组成部分。由于在日常生活中很难接触到,一般人可能会对立体相机感觉比较陌生,但事实上这项技术已经诞生很久了。早在古希腊时代,欧几里德就已经发现,人们左右眼所看到的景物是不同的,这也是人们能够洞察立体空间的主要原因,用现代术语就是双眼视差(binocular parallax),这也是立体影像的基本原理。 立体成像的拍摄可分为静态景物拍摄和动态景物拍摄两大类。静态景物的拍摄,只需要使用一部照相机,在某一个位置角度先拍一张照片,然后平行移动照相机一段距离再拍一张,这样就得到了一组具有视差的立体照片。动态景物的拍摄,则需要利用特殊的立体相机(如双镜头相机),或者两部照相机一次同时拍摄两张照片。 早期的立体成像技术主要依靠传统照相机来拍取一组立体照片,并且透过立体镜来重现立体影像。由于传统立体照相制作繁琐、不易流通等因素,仅限于专业摄影及少数特殊的领域,无法像传统的平面照相一样深入各层面。随着科学技术的突飞猛进和CCD数码相机的出现,立体影像的技术与应用有了突破性发展。CCD立体相机 CCD(Charge-Coupled Device,电荷耦合器件)是可用于立体相机的一种重要组成部分。它一种光敏半导体器件,其上的感光单元将接收到的光线转换为电荷量,而且电荷量大小与入射光的强度成正比。这样,矩阵排列的感光单元构成的面阵CCD便可传感图像。CCD现在被广泛应用于数码相机和数码摄像机中,同时也在天文望远镜、扫描仪和条形码读取器中有应用。 嫦娥一号所使用的CCD立体相机在研制中采用了许多创新技术,如首次提出采用一个大视场光学系统和一片大面阵CCD芯片。它用一台相机取代三台相机,能够实现拍摄物的三维立体成像。立体相机在工作时,采集CCD的输出,分别获取前视、正视、后视图像,随后进行处理,形成立体图像。CCD立体相机以自推扫模式工作,为了重构月表立体影像的需要,在设计上做了特殊处理。 卫星在飞行时,CCD立体相机沿飞行方向对月表目标进行推扫,可以得到月表目标三个不同角度的图像。由于立体相机固定在卫星上不能自由转动,所以它只是随卫星与月球间的相对运动而移动,对月球表面进行扫描。这台CCD立体相机还以设备的小型化和轻量化提高了对空间环境的适应能力,它降低了有效载荷的重量,这使得火箭的发射能力、卫星的体积和重量及其他配套设施的改造等一系列技术问题的实现难度得以降低。 目前,世界上现存的月球立体照片数量有限且不完整,如果这次探月能够顺利完成,那么我们就能够得到栩栩如生的全月地形地貌的立体照片。 获取完整的月球立体影像资料不仅是为了让大家能看到月球的地貌图片,它具有深远的研究价值。科学家可以根据这些立体画面划分月球表面的构造和地貌单位,制作月球断裂和环形影像纲要图,勾画月球地质构造演化史,研究月球、宇宙的起源,并为下一步月球车以及宇航员登月选择着落地点提供科学依据。我们期待早日看清月球的庐山真面目!立体照相的历史 立体照相技术起源于19世纪30年代,Wheatstone于1838年发明了立体镜。立体镜由两面彼此垂直的镜子所组成,左右照片分别放置在照片的夹具上,转动游戏杆将照片调整至适当位置即可看到立体影像。 1839年,Daguerre发明了银盐版照相法,不但奠定了照相的基础,同时也带动了立体照相的蓬勃发展。 1849年,David Brewster以凸透镜取代立体镜中的镜子,发明了改良型的立体镜。 报价420这是老的民用的http://www.chinaslr.com/bid/detail/38571.html
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